JP2008304050A - 駆動力正逆切替装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】入出力軸が平行に配置されるコンパクトな駆動力正逆切替装置を提供する。
【解決手段】入力歯車１１、出力歯車１２及び切替機構１３を備え、切替機構１３は遊星歯車機構１４、制御機構１５及びクラッチ機構１６により構成され、前記制御機構１５は、アクチュエータ２４によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車２５により構成され、前記クラッチ機構１６は、回転伝達軸１８と、キャリヤ２３に設けられたクラッチ装着部３４との間に介在された一方向性のころクラッチ２６により構成され、アクチュエータ２４がオフのときころクラッチ２６がロックされ遊星歯車２２が公転のみ行い、正方向回転Ａの入力がそのまま出力され、アクチュエータ２４がオンのときころクラッチ２６のロックが解除され遊星歯車２２が自転のみ行い、正方向回転Ａの入力が逆回転方向Ｂに切り替えて出力されるようにした。
【選択図】図１

Description

この発明は、駆動力正逆切替装置、これを用いた正逆切替送り装置、及び該正逆切替送り装置を用いた事務機等の紙送りローラの駆動装置に関するものである。
事務機の給紙部における紙の搬送方向は通常は一方向であるので、一定方向の回転仕様をもったモータによって駆動部を駆動させるようにしている。しかし、紙の搬送方向を正逆適宜切替えて搬送する進化した給紙部において、従来の一定方向回転仕様のモータで対応する場合は、モータの駆動力の回転方向を正逆に切替える装置を追加する必要があった（特許文献１）。
このような場合に通常使用される駆動力正逆切替機構として、図５４に示した３個の傘歯車を用いた機構が知られている（非特許文献１）。この機構は、入力軸１０１の一端に設けた入力傘歯車１０２の歯面に接近して直交方向に出力軸１０３が設けられ、その出力軸１０３にクラッチ１０４が軸方向にスライド可能にキー止めされる。そのクラッチ１０４の両側に一対の出力傘歯車部１０５、１０５が回転自在に嵌合され、これらの出力傘歯車部１０５が入力傘歯車１０２に噛み合わされる。各出力傘歯車部１０５の対向面に設けたボス部１０６に前記クラッチ１０４に係合する歯１０７が設けられる。前記クラッチ１０４の中間部に設けられた周溝１０８に揺動アーム１０９のピン１１０が挿入される。揺動アーム１０９の他端は軸１１１により固定部に揺動可能に取り付けられる。
揺動アーム１０９が左右いずれか一方に倒されると、クラッチ１０４が軸方向にスライドしてその方の出力傘歯車部１０５の歯１０７に係合され、入力軸１０１の回転が出力軸１０３に伝達される。また、揺動アーム１０９が逆方向に倒されるとクラッチ１０４が他方の出力傘歯車部１０５側に係合され出力軸１０３が逆転される。
特開平５−３０７２９０号公報 「機械運動機構」株式会社技報堂、昭和３２年１０月１５日出版、８１頁
前記の駆動力切替機構は、入力軸１０１と出力軸１０３が直交しているため、入力側のモータと出力側の給紙ローラの配置に制限を受け、また入力傘歯車１０２の径が大型化し、さらに揺動アーム１０９の制御機構が複雑になる等の問題があった。また、クラッチの切替え時に歯１０７の回転位相を同調させ歯の衝突を回避する同期手段が必要となる問題もあった。
そこで、この発明は、入出力軸が平行に配置されるコンパクトな駆動力正逆切替装置を提供することを課題とする。
前記の課題を解決するために、この発明に係る駆動力正逆切替機構は、図１に示したように、入力歯車１１、出力歯車１２及び前記入力歯車１１に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車１２に出力する切替機構１３を備えた駆動力正逆切替装置において、以下のような構成を採用したものである。
即ち、前記切替機構１３は遊星歯車機構１４、制御機構１５及びクラッチ機構１６により構成される。
前記遊星歯車機構１４は固定軸１７に支持された回転伝達軸１８、該回転伝達軸１８に同軸状態に一体化された太陽歯車１９、該太陽歯車１９の外周において同軸状態に配置され、かつ出力歯車１２と一体化された内歯歯車２１、前記太陽歯車１９と内歯歯車２１の間に介在された遊星歯車２２及び前記回転伝達軸１８に同軸状態に配置された前記遊星歯車２２のキャリヤ２３とにより構成される。
前記制御機構１５は、前記固定軸１７と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外部のアクチュエータ２４によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車２５により構成され、該制御歯車２５は前記キャリヤ２３と一体化される。
前記クラッチ機構１６は、前記回転伝達軸１８と、前記キャリヤ２３に設けられたクラッチ装着部３４との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ２６により構成され、前記制御歯車２５に設けられたロック解除ピン２８が前記ころクラッチ２６のクサビ角θの狭小側端部においてころ２７に対し所要すき間をおいて介在される。前記入力歯車１１が前記回転伝達軸１８に対し一体化される。
以上の構成でなる駆動力正逆切替装置は、アクチュエータ２４がオフであって制御歯車２５が非拘束状態にある場合において、入力歯車１１に正回転方向Ａの駆動トルクが入力されたとき、入力歯車１１と一体のころクラッチ２６の内輪３８が同方向に回転することによりころクラッチ２６をロックさせる。そのロックによって遊星歯車機構１４が正回転方向Ａに公転のみ行うことにより、出力歯車１２を同方向に回転させる。
前記の状態において、アクチュエータ２４がオンとなって制御歯車２５が拘束状態となるところクラッチ２６のロックが解除されるとともに、キャリヤ２３が停止し、そのキャリヤ２３に支持された遊星歯車２２が公転を停止し自転のみ行う。これによって回転方向が切替えられ出力歯車１２が逆回転方向Ｂに回転する（図６参照）。
この発明は、以上のようなものであるから、以下の効果を奏する。
ａ）１本の固定軸１７上に各部品が組み付けられるため、その固定軸１７を相手装置に固定するだけでこの駆動力正逆切替装置を迅速かつ容易に組み込むことができ、また前記固定軸１７が回転中心となるため部品精度も出し易くなり、回転不良が起こり難い。
ｂ）入力歯車１１の内径側に遊星歯車機構１４を組み込むことができるのでコンパクトな形状にすることができる。
ｃ）一方向クラッチ２６は、制御歯車２５又は太陽歯車１９に設けたロック解除ピン２８による解除機能が付加され、制御歯車２５の場合は直接、また太陽歯車１９の場合は制御歯車２５によって支持された遊星歯車２２を介して制御されるので、いずれの場合も正逆回転の切り替えがアクチュエータ２４のオン・オフ制御だけで可能となり制御が簡単になる。
ｄ）前記のアクチュエータ２４は、制御歯車２５のラジアル方向から作用させることができるので、ソレノイドや電磁クラッチを用いることができる。
ｅ）一方向クラッチ２６を構成する内輪３８にカム面４６を形成する構成をとった場合は、外輪３９の内径面がころ２７と接する構成となるので、カム面４６を外輪３９の内径面に形成する構成に比べ、ころ２７に作用する面圧が抑制され、内輪３８の径が小さくても大きい許容トルクが得られる。
ｆ）制御歯車２５の制御により、出力側の回転を反転させることができる。
ｇ）遊星歯車機構１４を用いているので、回転方向に応じて出力側の回転を減速又は増速させることができる。
ｈ）出力軸と平行に入力軸をとれるため、平歯車の歯車伝達で入出力機構を構成することができる。
以下、この発明に係る駆動力正逆切替装置の実施例を添付図面に基づいて説明する。
図１から図８に示した実施例１の基本的な構成は、平歯車でなる入力歯車１１、同じく平歯車でなる出力歯車１２及び前記入力歯車１１に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車１２に出力する切替機構１３を備えた駆動力正逆切替装置であり、該装置は中心部を貫通する固定軸１７によって支持される。前記切替機構１３は、遊星歯車機構１４、制御機構１５及びクラッチ機構１６により構成される。
実施例１の場合は、図１に向かって左から順に、固定軸１７上に入力歯車１１、出力歯車１２、遊星歯車機構１４、クラッチ機構１６及び制御機構１５の順に配置される。
前記入力歯車１１は、固定軸１７の一端部に回転自在に嵌合され、その入力歯車１１の内端面に接して遊星歯車機構１４を構成する回転伝達軸１８の一端面が突き合わされ、軸方向の凹凸係合部３１によって入力歯車１１と回転伝達軸１８が回転方向に一体化されている。
遊星歯車機構１４は、図３に示したように、前記固定軸１７に支持された回転伝達軸１８、その回転伝達軸１８の中間部外径面に一体に形成された太陽歯車１９、その太陽歯車１９の外周に同軸状態に配置された内歯歯車２１、太陽歯車１９と内歯歯車２１との間において軸対称の位置に配置されこれらの歯車１９、２１に噛み合わされた２個の遊星歯車２２、及び各遊星歯車２２の回転軸３２を支持するキャリヤ２３とから構成される。回転伝達軸１８の他端は、制御歯車２５の内端面に接する。
前記回転伝達軸１８の入力歯車１１側の端部と前記太陽歯車１９との間の外径面に、出力歯車１２が回転自在に嵌合される（図１参照）。その出力歯車１２と、これより大径の前記の内歯歯車２１とが段差部３３を介して一体化される。内歯歯車２１はその段差部３３を介して出力歯車１２によって支持される。前記の遊星歯車２２は、その段差部３３の内面に対面し、その段差部３３によって軸方向の抜け止めが図られる。
前記のキャリヤ２３は、回転伝達軸１８の外径面で支持された円板部２３ａと、その円板部２３ａの外径部から制御歯車２５側に突き出した円筒部２３ｂを有し、その円筒部２３ｂの内径面にクラッチ装着部３４が形成される。
前記の制御機構１５は、回転伝達軸１８の他方の端面に接して固定軸１７に回転自在に嵌合された制御歯車２５によって構成される。その制御歯車２５は外径面に歯車、セレーション等の凹凸係合面３５が形成される。その凹凸係合面３５に対向して外部のアクチュエータ２４が配置され、そのオン・オフによって制御歯車２５は拘束状態と非拘束状態の２態様を選択的にとることができる。
前記アクチュエータ２４は、ソレノイドのオン・オフによって出没するプランジャーが凹凸係合面３５に対し係脱できるようにしたものを図示しているが、電磁クラッチ又は電磁ブレーキと補助歯車によって構成し、所定の制動トルクで拘束するようにしたものであってもよい。この点は以下の各実施例においても同様である。
前記制御歯車２５の前記キャリヤ２３との対向面において、中心対称の位置に一対のロック解除ピン２８、２８が設けられる（図５（ｂ）参照）。また、その一方のロック解除ピン２８の径方向外側において係合凹部３７が設けられ、これに対向したキャリヤ２３の円筒部２３ｂの端面に係合凸部３６が設けられる。係合凹部３７と係合凸部３６の係合（図１参照）により、制御歯車２５はキャリヤ２３と回転方向に一体化される。
前記のクラッチ機構１６は、回転伝達軸１８の前記太陽歯車１９と制御歯車２５側の端面の間の外径面と、クラッチ装着部３４の内径面との間に組み込まれた一方向性のころクラッチ２６により構成される。ころクラッチ２６は、内輪３８、外輪３９、これらの間に介在されたころ２７及び付勢ばね４２により構成される。
前記の内輪３８は、回り止め４３（図２参照）を介して回転伝達軸１８の外径面に嵌合され、外輪３９も回り止め４４を介してクラッチ装着部３４の内径面に嵌合される。前記内輪３８と外輪３９の対向面間に、周方向に見て四分の一円の範囲ごとに方向性の異なる４個所のころ収納部４５a、４５ｂが設けられる。即ち、方向性が一致する２箇所のころ収納部４５a、４５ａが軸対称の２箇所に設けられ、また、これらのころ収納部４５a、４５ａの間に方向性が前記と反対の２箇所のころ収納部４５ｂ、４５ｂが設けられる。
前記各ころ収納部４５a、４５ｂを形成する外輪３９の内径面に周方向に連続した３箇所の傾斜面からなるカム面４６ａ、４６ｂが形成され、各カム面４６ａ、４６ｂにそれぞれ周方向に相互に接触した３個のころ２７が収納される。ころ収納部４５ａのカム面４６ａと、ころ収納部４５ｂのカム面４６ｂの傾斜方向は、周方向に見て反対となるように形成される。その結果、各カム面４６ａ、４６ｂに嵌合されたころ２７の接点において引いた接線がなす角度、いわゆるクサビ角θの拡大方向が反対となる。
前記のころ収納部４５ａ、４５ｂのうち、クサビ角θの相互に拡大方向となるころ収納部４５ａ、４５ｂの端部相互間において付勢ばね４２が介在される。その付勢ばね４２によって各ころ収納部４５ａ、４５ｂのころ２７がそれぞれクサビ角θの狭小方向に付勢される。また、クサビ角θが相互に狭小方向となるころ収納部４５ａ、４５ｂの端部相互間において両側のころ２７に多少のすき間をおいて前述のロック解除ピン２８、２８が挿入される。このようにして、クサビ角θの方向のそろったころ収納部４５ａ又は４５ｂを有するものがそれぞれ方向性が一致するころクラッチを構成する。
その他、図１において、４８、４９は入力歯車１１と制御歯車２５の止め輪である。
実施例１の駆動力正逆切替装置は以上のようなものであり、入力歯車１１が太陽歯車１９に結合されているので、太陽歯車入力型ということができる。次にその作用について説明する。
いま、図１に示したように、アクチュエータ２４がオフで制御歯車２５が非拘束状態にあるとき、正回転方向Ａ（図１の右から見て右回転方向）の駆動トルクが入力歯車１１に入力されると（図１の入力歯車１１の白抜き矢印参照）、これと一体に回転伝達軸１８、太陽歯車１９及びころクラッチ２６の内輪３８が正回転方向Ａに回転する。
ころクラッチ２６においては、図２に示したように、内輪３８の正回転方向Ａへの回転により、一方のころ収納部４５ａのころ２７のロックを解除させるが、他方のころ収納部４５ｂにおいては、ころ２７がクサビ角θの狭小方向に移動するためころ２７がロックされる。これにより、ころクラッチ２６は全体としてロックされた状態となる。即ち、ころクラッチ２６は内輪３８が正回転方向Ａに回転することによってロックされる一方向性を有する。但し、この実施例１の場合は、後述のように、内輪３８が前記と反対、即ち逆回転方向Ｂに回転した場合はころ収納部４５ａにおいてロックされるようなっており、二方向性を持つ。
前記のようにしてころクラッチ２６がロックされることによりキャリヤ２３及びこれに係合された制御歯車２５も正回転方向Ａに回転され、同時に制御歯車２５に設けられたロック解除ピン２８も同方向に回転する。ロック解除ピン２８が同方向へ回転することによりころクラッチ２６のロックを解除させることはない。
ころクラッチ２６のロックにより、太陽歯車１９とキャリヤ２３は一体化されるので、遊星歯車２２は自転することなく、太陽歯車１９の回転とともに正回転方向Ａに公転のみ行う（図３参照）。これと同時に、内歯歯車２１及びこれと一体の出力歯車１２が入力歯車１１と同一の正回転方向Ａに同一回転速度で回転し、出力歯車１２から正回転方向Ａの駆動トルクが出力される（図１の出力歯車１２の白抜き矢印参照）。
前記のように回転している状態において、図６に示したように、アクチュエータ２４がオンとなって制御歯車２５が拘束状態となると、これと一体のロック解除ピン２８が停止する。一方、入力歯車１１、回転伝達軸１８及び内輪３８は引き続き正回転方向Ａに回転しているので、ころクラッチ２６のころ収納部４５ａにおいては、ころ２７がクサビ角θの拡大方向に移動するのでロックが解除される（図７参照）。
このとき、他方のころ収納部４５ｂにおいては、ころ２７はクサビ角θの狭小方向に移動するが、内輪３８のトルクが外輪３９、キャリヤ２３及び制御歯車２５を拘束するアクチュエータ２４側の制動トルク（制動トルクは、紙送り等の比較的低トルクの負荷トルクに対応して低トルクに設定される。）に打ち勝って、ころクラッチ２６全体が正回転方向Ａに回転される。これによりころ２７がロック解除ピン２８に当たり、クサビ角θの拡大方向に押し戻されるためロックが解除される。その結果、ころクラッチ２６は全体としてロック解除状態となる。
キャリヤ２３は、係合凸部３６と係合凹部３７の係合により、制御歯車２５に一体化されているので、制御歯車２５の停止と同時にキャリヤ２３が停止され、そのキャリヤ２３に支持された遊星歯車２２は公転することなく自転のみ行う（図８参照）。結局、出力歯車１２から、入力された回転方向と反対の逆回転方向Ｂで、かつ遊星歯車機構１４において減速された駆動トルクが出力される（図６の出力歯車１２の白抜き矢印参照）。
なお、以上の説明においては、入力歯車１１に正回転方向Ａの駆動トルクが入力される場合について説明したが、ころクラッチ２６は前述のように二方向性であるので、逆回転方向Ｂの駆動トルクが入力される場合も同様の作用により回転方向の切り替えが行われる。
なお、入力の回転方向が一方向に限定されている場合は、ころクラッチ２６は一方向性のものでよい。
図９から図１６に示した実施例２は、基本的構成において前記実施例１と共通するが、入力歯車１１、出力歯車１２、回転伝達軸１８及びキャリヤ２３の構造等において多少の相違がある。
即ち、この実施例２の場合は、入力歯車１１と出力歯車１２の配置が入れ替わっており、出力歯車１２が図９に向かって装置の左端部に配置され、その位置において固定軸１７に嵌合される。また、入力歯車１１が回転伝達軸１８の外径面に嵌合され、段差部３３を介して内歯歯車２１と一体化される。この型式は内歯歯車入力型と称される。
この場合の回転伝達軸１８は、実施例１の場合の回転伝達軸１８と異なって、太陽歯車１９から先の軸部分はなく、太陽歯車１９の端面がキャリヤ２３の端面に突き当てられる。回転伝達軸１８の他端は凹凸係合部３１によって出力歯車１２に対し一体回転可能に係合される。
また、内歯歯車２１の端部に同一外径をもった円筒部２１ａが延長形成され、その内径面が制御歯車２５側に開放されたクラッチ装着部３４となっている。そのクラッチ装着部３４の内部に前記のキャリヤ２３が収納される。キャリヤ２３は円板部２３ａと、その円板部２３ａの制御歯車２５側の端面中心に設けられたボス部２３ｃからなり、そのボス部２３ｃの外径面に回り止め４１が設けられる（図１０、図１２参照）。
前記ボス部２３ｃの端面に係合凸部３６が設けられ（図１２参照）、これに対向した係合凹部３７（図１３（ｂ）参照）が制御歯車２５に設けられる。実施例１の場合と同様に、係合凸部３６と係合凹部３７との係合によってキャリヤ２３と制御歯車２５が回転方向に一体化される。また、制御歯車２５の内端面に一対のロック解除ピン２８が設けられる点も前述の実施例１と同様である。
前記キャリヤ２３のボス部２３ｃの外径面と、クラッチ装着部３４の内径面との間にころクラッチ２６が組み込まれる。ころクラッチ２６の基本的構造は、前記実施例１の場合と同様であるが、相違点は図１０に示したように、カム面４６ａ、４６ｂが内輪３８の外径面に形成された点である。その他の構成は同様である。
実施例２の駆動力正逆切替装置は以上のようなものであり、次にその作用について説明する。
いま、図９に示したように、アクチュエータ２４がオフとなって制御歯車２５が非拘束状態にある場合において、入力歯車１１に正回転方向Ａの駆動トルクが入力されると（図９の入力歯車１１の白抜き矢印参照）、これと一体の内歯歯車２１が同方向に回転される。これと同時にころクラッチ２６の外輪３９も正回転方向Ａに回転される。
このとき、内輪３８には、キャリヤ２３、遊星歯車２２、太陽歯車１９、回転伝達軸１８及び出力歯車１２を経て負荷が作用しているので、外輪３９が正回転方向Ａに回転しても内輪３８が回転することがない。このため、ころ収納部４５ｂのころ２７はクサビ角θの拡大方向に移動されてロックが解除される。他方のころ収納部４５ａのころ２７はクサビ角θの狭小方向に移動してロック状態となる。これにより、ころクラッチ２６は全体としてロック状態となる。
ころクラッチ２６のロックにより、キャリヤ２３及び制御歯車２５が同方向に回転されるため、ロック解除ピン２８も同方向に回転され、ころクラッチ２６のロック状態が維持される。
ころクラッチ２６のロックによって内歯歯車２１とキャリヤ２３は一体に回転するので、遊星歯車２２は自転することなく、内歯歯車２１の回転とともに正回転方向Ａに公転のみ行い（図１１参照）、同時に太陽歯車１９及び出力歯車１２を正回転方向Ａに回転させる。即ち、入力された駆動トルクと同一速度、同一の正回転方向Ａの出力が得られる（図９の出力歯車１２の白抜き矢印参照）。
前記の回転状態において、図１４に示したように、アクチュエータ２４がオンとなって制御歯車２５が拘束状態となると、これと一体のロック解除ピン２８、キャリヤ２３、内輪３８が停止する。一方、入力歯車１１、内歯歯車２１及び外輪３９は引き続き正回転方向Ａに回転しているので、図１５に示したように、ころクラッチ２６の一方のころ収納部４５ｂにおいては、ころ２７がクサビ角θの拡大方向に移動するのでロックが解除される。
このとき、他方のころ収納部４５ａにおいては、実施例１の場合と同様に、ころ２７はクサビ角θの狭小方向に移動するが、内輪３８のトルクが、外輪３９、キャリヤ２３及び制御歯車２５を拘束するアクチュエータ２４側の制動トルクに打ち勝つことにより、ころクラッチ２６全体が正回転方向Ａに回転される。その結果、ころ２７がロック解除ピン２８に当たりクサビ角θの拡大方向に押し戻されるためロックが解除される。これにより、ころクラッチ２６は全体としてロック解除状態となる。
キャリヤ２３は、係合凸部３６と係合凹部３７の係合により、制御歯車２５に一体化されているので、制御歯車２５の停止と同時にキャリヤ２３が停止され、そのキャリヤ２３に支持された遊星歯車２２は公転することなく自転のみ行う。その自転に従い太陽歯車１９及びこれと一体の出力歯車１２が逆回転方向Ｂに回転される。結局、出力歯車１２からは、入力された回転方向と反対の逆回転方向Ｂで、かつ遊星歯車機構１４において減速された駆動トルクが出力される（図１４の出力歯車１２の白抜き矢印参照）。
なお、以上の説明においては、入力歯車１１に正回転方向Ａの駆動トルクが入力される場合について説明したが、逆回転方向Ｂの駆動トルクが入力される場合も同様の作用により回転方向の切り替えが行われる。この場合、ころクラッチ２６は、ころ収納部４５ｂの部分でロックされる。
図１７から図２５に示した実施例３は、前記各実施例と同様に、入力歯車１１、出力歯車１２及び前記入力歯車１１に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車１２に出力する切替機構１３を備え、さらに前記切替機構１３は遊星歯車機構１４、制御機構１５及びクラッチ機構１６により構成された点で基本的に共通している。
しかし、この実施例３の場合は、遊星歯車機構１４が入力歯車１１の内径側に組み込まれるとともに、クラッチ機構１６が出力歯車１２の内径側に一体的に設けられた構成となっており、軸方向にコンパクトな構成となっている。全体としての配置は、図１７に左から順に、制御機構１５、遊星歯車機構１４が組み込まれた入力歯車１１及びクラッチ機構１６が組み込まれた出力歯車１２となっている。
前記遊星歯車機構１４は、図１７及び図２０に示したように、固定軸１７に支持された回転伝達軸１８と、該回転伝達軸１８に回転自在に嵌合された太陽歯車１９、該太陽歯車１９の外周において同軸状態に配置された内歯歯車２１、前記太陽歯車１９と内歯歯車２１の間に介在された遊星歯車２２及び前記回転伝達軸１８に軸方向に同軸状態に配置され一体化されたキャリヤ２３とにより構成される。キャリヤ２３は、制御歯車２５の内端面に一体化される。
前記の内歯歯車２１は、入力歯車１１の内径面に一体化される。また、固定軸１７は、制御歯車２５、キャリヤ２３、及び回転伝達軸１８の中心に貫通される。
遊星歯車２２の回転軸３２が前記キャリヤ２３の内端面に軸方向に突設される（図１８参照）。また、太陽歯車１９のクラッチ機構１６側の端面には、中心対称の２箇所にロック解除ピン２８が軸方向に突設される。
前記の制御機構１５は、前記のようにキャリヤ２３と一体化された制御歯車２５によって構成され、他の実施例と同様に、アクチュエータ２４の作用により、拘束状態と非拘束状態を選択的に取り得る。
前記のクラッチ機構１６は、図１７に示したように、前記出力歯車１２のクラッチ装着部３４に組み込まれた一方向性のころクラッチ２６により構成される。クラッチ装着部３４は、出力歯車１２の外端面に開放してその中心部に設けられ、その奥部が環状の支持部５２となっている。出力歯車１２は支持部５２に設けた中心穴５３が回転伝達軸１８に回転自在に嵌合される。
前記支持部５２の中心穴５３の中心対称の２箇所において断面扇形の係合溝５４が設けられる（図１９（ａ）参照）。これらの係合溝５４の回転方向の幅は、前記のロック解除ピン２８が余裕をもって軸方向に挿通される大きさに設定される（図１９（ｂ）参照）。前記遊星歯車機構１４の太陽歯車１９及び遊星歯車２２は、出力歯車１２の内端面に当たって抜け止めされる。
ころクラッチ２６は、図２１に示したように、固定軸１７に回転自在に嵌合された内輪３８、前記クラッチ装着部３４の内径面に回り止め５５を介して挿入された外輪３９、内輪３８と外輪３９の間に介在されたころ２７及び付勢ばね４２とから構成された一方向性のクラッチである。
前記外輪３９の内径面において、対称位置に設けられた柱部５６によって２箇所のころ収納部４５，４５が設けられる。各ころ収納部４５において、外輪３９の内径面に一定方向に傾斜した３箇所のカム面４６が形成される。各カム面４６と内輪３８の外径面との間にころ２７が介在される。ころ２７の接点におけるクサビ角をθで示す。各ころ２７をクサビ角θの狭小方向（正回転方向Ａ）に付勢する付勢ばね４２が拡大側端部のころ２７と、そのころ２７と周方向に対向した柱部５６の間に介在される。
前記ころクラッチ２６の各ころ収納部４５において、狭小側端部のころ２７と、そのころ２７と周方向に対向した柱部５６との間に前記のロック解除ピン２８が軸方向に挿通される。
ロック解除ピン２８が係合溝５４を貫通する部分においては、図１９（ｂ）に示したように、ロック状態において、正回転方向Ａに見た場合の遅れ側となる内壁面と該ロック解除ピン２８の間に、回転方向のすき間、即ち制御すき間ｂが形成される。この制御すき間ｂは、同じロック状態において存在するロック解除ピン２８ところ２７とのすき間ａより若干大きく（ｂ＞ａ）設定される。
前記のころクラッチ２６がクラッチ装着部３４に組み込まれたのち、その開放面が蓋部材５９によって閉塞される。蓋部材５９は、固定軸１７に回転自在に嵌合され、これによって出力歯車１２の外端部の支持を行う。
図１７に示したように、キャリヤ２３と一体化された制御歯車２５の内端部外径面と、これに軸方向に対向した出力歯車１２の内端部外径面には、同一外径のガイド面５７、５８がそれぞれ形成される。前記内歯歯車２１と一体化された入力歯車１１はこれらのガイド面５７、５８によって相対回転可能に支持される。
実施例３の駆動力正逆切替装置は以上のようなものであり、次にその作用について説明する。
図１７に示したように、アクチュエータ２４がオフとなって制御歯車２５が非拘束状態にあるとき、入力歯車１１に正回転方向Ａの駆動トルクが入力されたとすると（図１７の入力歯車１１の白抜き矢印参照）、入力歯車１１と一体の内歯歯車２１とともに遊星歯車２２が正回転方向Ａに公転し（図２０参照）、これとともにキャリヤ２３及び制御歯車２５を正回転方向Ａに回転させる。制御歯車２５の回転により、これと一体の回転伝達軸１８及び内輪３８が正回転方向Ａに回転し、ころクラッチ２６がロックされる（図２１参照）。
ころクラッチ２６のロックにより、外輪３９及び出力歯車１２が正回転方向Ａに回転される。即ち、入力された駆動トルクと同一の正回転方向Ａの回転をもった同速の駆動トルクが出力される（図１７の出力歯車１２の白抜き矢印）。
なお、前記の作用において、遊星歯車２２に自転するトルクが作用し、そのトルクによって太陽歯車１９に逆回転方向Ｂのトルクが作用する。このため太陽歯車１９と一体のロック解除ピン２８がころ２７に対しロック解除方向の力を付与するが、ころ２７は付勢ばね４２のばね力を受けているので、ロック解除ピン２８がそのばね力を受ける。これにより太陽歯車１９は逆回転方向Ｂに回転することなく、従ってロック解除ピン２８によってロックが解除されることもない。また遊星歯車２２も自転することがなく正回転方向Ａに公転のみを行い、その公転に伴い太陽歯車１９も同方向に回転する（図２０の太陽歯車１９について正回転方向Ａ参照）。
前記の回転状態において、図２２に示したように、アクチュエータ２４がオンになって制御歯車２５が拘束状態になると、制御歯車２５と一体の回転伝達軸１８及びこれと係合されたころクラッチ２６の内輪３８が固定される。また、制御歯車２５と一体のキャリヤ２３に支持された遊星歯車２２の公転が停止される。これにより遊星歯車２３は自転のみを行う。
入力歯車１１とこれと一体の内歯歯車２１は、引き続き正回転方向Ａに回転しており、遊星歯車２２が自転のみを行うことにより太陽歯車１９の回転が逆回転方向Ｂに切り替えられる。
太陽歯車１９の逆回転方向Ｂの回転により、これに設けられたロック解除ピン２８が前記のすき間ａ（図１９（ｂ）参照）以上に回転しころ２７をクサビ角θの拡大方向に移動させ、ころクラッチ２６のロックを解除させる。このロック解除により、ころクラッチ２６を経たトルクの伝達経路が遮断される。
ロック解除後、ロック解除ピン２８の回転が進んで係合溝５４の側壁に接触すると、制御すき間ｂがゼロとなり（図２５参照）、ロック解除ピン２８が支持部５２及びこれと一体の出力歯車１２に係合一体化され、出力歯車１２が逆回転方向Ｂに回転される。即ち、入力歯車１１に入力される駆動トルクの正回転方向Ａの回転が逆回転方向Ｂに切り替えられて出力される（図２２の出力歯車１２の白抜き矢印参照）。
前記のすき間ａと制御すき間ｂの関係がｂ＞ａのように設定することにより、太陽歯車１９の逆回転方向Ｂの回転時に、小さい方のすき間ａが先にゼロになってころクラッチ２６のロックを解除させ、その後に制御すき間ｂがゼロになることによって出力歯車１２が逆回転を開始するという時間差が置かれる。このような時間差を置くことにより、ころクラッチ２６のロック解除を確実に行うことができる。この点は、次の実施例４の場合も同様である。
なお、ころクラッチ２６の方向性を逆にすれば、逆回転方向Ｂの入力に対し、正回転方向Ａの出力が得られる。
図２６から図３３に示した実施例４は、他の実施例の場合と同様に、入力歯車１１、出力歯車１２及び前記入力歯車１１に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車１２に出力する切替機構１３を備え、さらに前記切替機構１３は遊星歯車機構１４、制御機構１５及びクラッチ機構１６により構成された点で基本的に共通している。
しかし、この実施例４の場合は、遊星歯車機構１４が入力歯車１１の内径側に組み込まれ、またクラッチ機構１６が制御機構１５の内径側に組み込まれた構成となっているほか、制御機構１５が入力歯車１１と出力歯車１２の間に介在された構成となり、軸方向にコンパクトな構成となっている。
この場合の配置の順は、図２６に示したように、出力歯車１２、クラッチ機構１６が組み込まれた制御機構１５及び遊星歯車機構１４が組み込まれた入力歯車１１となっている。
前記遊星歯車機構１４は、図２６及び図２９に示したように、固定軸１７に回転自在に嵌合された回転伝達軸１８の外径面に一体化された太陽歯車１９、該太陽歯車１９の外周において同軸状態に配置された内歯歯車２１、前記太陽歯車１９と内歯歯車２１の間に介在された遊星歯車２２及び前記回転伝達軸１８の外径面に同軸状態に回転自在に嵌合された前記遊星歯車２２のキャリヤ２３とにより構成される。前記内歯歯車２１は環状に形成され、その外径面に入力歯車１１が一体化される。
前記の内歯歯車２１の外端開放面に蓋部材５９’が嵌合され、これによって遊星歯車２２等が閉塞されるとともに、この蓋部材５９’によって入力歯車１１を固定軸１７に対し回転自在に支持する。入力歯車１１の内端内径面は、キャリヤ２３の外径面に嵌合され相対回転可能に支持される。
キャリヤ２３は、制御歯車２５と軸方向に一体化され、前記の回転伝達軸１８に回転自在に嵌合される。遊星歯車２２の回転軸３２が前記キャリヤ２３の遊星歯車機構１４側の端面に軸方向に突設される。また、太陽歯車１９に一体化された前記回転伝達軸１８のクラッチ機構１６側の端面の中心対称の２箇所にロック解除ピン２８が軸方向に突設される。
前記の制御機構１５は、前記のように、遊星歯車機構１４のキャリヤ２３と一体化された制御歯車２５によって構成され、アクチュエータ２４により拘束・非拘束状態が取れるようになっている。制御歯車２５の中心部において、出力歯車１２側に開放されたクラッチ装着部３４が設けられる。クラッチ装着部３４の内端壁を形成するキャリヤ２３に中心穴４０が形成され（図２６、図２７参照）、その中心穴４０が回転伝達軸１８に回転自在に嵌合される。
出力歯車１２の中心対称の２箇所において、図２７に示したような一対の係合穴５４’が設けられる。これらの係合穴５４’の回転方向の幅は、前記のロック解除ピン２８が制御すき間ｂをもって軸方向に挿通される大きさに設定される（図２８（ａ）参照）。
ころクラッチ２６は、図３０に示したように、固定軸１７に回転自在に嵌合された内輪３８、前記クラッチ装着部３４の内径面に回り止めを介して挿入された外輪３９、内輪３８と外輪３９の間に介在されたころ２７及び付勢ばね４２とから構成された一方向性クラッチである。
前記内輪３８の外径面には、対称位置に設けられた軸方向の柱部５６によって、２箇所のころ収納部４５，４５が設けられる。各ころ収納部４５において、内輪３８の外径面に一定方向に傾斜した３箇所のカム面４６が形成される。各カム面４６と外輪３９の内径面との間にころ２７が介在される。ころ２７の接点におけるクサビ角をθで示す。各ころ２７をクサビ角θの狭小方向（正回転方向Ａ）に付勢する付勢ばね４２が拡大側端部のころ２７と、そのころ２７と周方向に対向した柱部５６の間に介在される。
前記ころクラッチ２６の各ころ収納部４５において、狭小側端部のころ２７と、そのころ２７と周方向に対向した柱部５６との間に前記のロック解除ピン２８が軸方向に挿通される。
ロック解除ピン２８が、係合穴５４’を貫通する部分においては、図２８（ａ）（ｂ）に示したように、ロック状態において、正回転方向Ａに見た場合の遅れ側となる内壁面との間に、回転方向の制御すき間ｂが形成される。この制御すき間ｂは、同じくロック状態におけるロック解除ピン２８ところ２７とのすき間ａより若干大きく（ｂ＞ａ）設定される。
なお、前記ころクラッチ２６の内輪３８と出力歯車１２は係合凸部３６’及び係合凹部３７’の係合により回転方向に一体化されている（図２６参照）。
実施例４の駆動力正逆切替装置は以上のような構成であり、次にその作用について説明する。
いま、図２６に示したように、アクチュエータ２４がオフとなって制御歯車１５が非拘束状態にあるとき、入力歯車１１に正回転方向Ａの駆動トルクが入力されたとすると（図２６の入力歯車１１の白抜き矢印参照）、遊星歯車２２は正回転方向Ａに公転のみ行い、これとともに制御歯車２５を正回転方向Ａに回転させる。制御歯車２５の回転により、これと一体に外輪３９が正回転方向Ａに回転し、ころクラッチ２６がロックされる（図３０参照）。
ころクラッチ２６のロックにより、外輪３９、ころ２７、内輪３８及び内輪３８に係合一体化された出力歯車１２が正回転方向Ａに回転される。即ち、入力された駆動トルクと同一の正回転方向Ａの回転をもち、かつ遊星歯車機構１４において増速された駆動トルクが出力される（図２６の出力歯車１２の白抜き矢印）。
前記の作用において、遊星歯車２２に自転するトルクが作用し、そのトルクによって太陽歯車１９に逆回転方向Ｂのトルクが作用する。このため太陽歯車１９と一体のロック解除ピン２８がころ２７に対しロック解除方向の力を付与する。しかし、ころ２７は付勢ばね４２のばね力を受けているので、ロック解除ピン２８がそのばね力を受け、太陽歯車１９は逆回転方向Ｂに回転することなく停止する。このためロックを解除することがない。また遊星歯車２２も自転することがなく正回転方向Ａに公転のみを行い、太陽歯車１９も同方向に回転する（図２９の太陽歯車１９について示した正回転方向Ａ参照）。
前記の回転状態において、図３１に示したように、アクチュエータ２４がオンになって制御歯車２５が拘束状態になると、制御歯車２５と一体の外輪３９が固定される。また、制御歯車２５と一体のキャリヤ２３に支持された遊星歯車２２の公転が停止されるので遊星歯車２２は自転のみを行う。
入力歯車１１とこれと一体の内歯歯車２１は、引き続き正回転方向Ａに回転しており、遊星歯車２２が自転のみを行うことにより、太陽歯車１９の回転が逆回転方向Ｂに切り替えられる。
太陽歯車１９の逆回転方向Ｂの回転により、これに設けられたロック解除ピン２８がすき間ａ（図２８（ｂ）参照）以上に回転することによりころ２７をクサビ角θの拡大方向に移動させ、ころクラッチ２６のロックを解除させる。そのロック解除により、ころクラッチ２６を経たトルクの伝達経路が遮断される。
ロック解除後、ロック解除ピン２８の回転が進んで係合穴５４’の側壁に接触すると、制御すき間ｂがゼロとなり、ロック解除ピン２８が出力歯車１２に係合一体化され、出力歯車１２が逆回転方向Ｂに回転される。即ち、入力歯車１１に入力される駆動トルクの正回転方向Ａの回転が逆回転方向Ｂに切り替えられて出力される（図３１の出力歯車１２の白抜き矢印参照）。
なお、ころクラッチ２６の方向性を逆にすれば、逆回転方向Ｂの入力に対し、正回転方向Ａの出力が得られる。
図３４から図４２に示した実施例５は、他の実施例の場合と同様に、入力歯車１１、出力歯車１２及び前記入力歯車１１に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車１２に出力する切替機構１３を備え、さらに前記切替機構１３は遊星歯車機構１４、制御機構１５及びクラッチ機構１６により構成された点で基本的に共通している。
しかし、この実施例５の場合は、遊星歯車機構１４とクラッチ機構１６がともに入力歯車１１の内径側に一体的に組み込まれた構成となっている。
この場合の配置の順は、図３４に示したように、制御機構１５、クラッチ機構１６及びこれと軸方向に配置された遊星歯車機構１４が共に入力歯車１１に組み込まれた配置となっている。
入力歯車１１は、相対的に軸方向に長く形成され、その約半部強の範囲の内径面に遊星歯車機構１４の内歯歯車２１が一体に設けられる。入力歯車１１の残りの部分の内径面に段差面６３により前記内歯歯車２１より小径となった部分の内径面にクラッチ装着部３４が設けられる。
前記遊星歯車機構１４は、固定軸１７に回転自在に嵌合された回転伝達軸１８、その回転伝達軸１８の外径面において前記内歯歯車２１と径方向に対向して一体に設けられた太陽歯車１９、該太陽歯車１９と内歯歯車２１の間に介在された遊星歯車２２及び前記固定軸１７の外径面に回転自在に嵌合されたキャリヤ２３とにより構成される。
前記キャリヤ２３は、前記入力歯車１１の段差面６３と、回転伝達軸１８及びこれと一体の太陽歯車１９との軸方向の対面間に回転可能に介在され、回転伝達軸１８側の面に回転軸３２が軸方向に突設され、これに前記遊星歯車２２が嵌合支持される。
前記遊星歯車２２の部分において前記内歯歯車２１の開口端に環状の蓋部材５９’が嵌合され、遊星歯車２２の抜止めが図られる。前記蓋部材５９’の内径面から前記太陽歯車１９の一部が外部に突き出している。この突き出した部分が出力歯車１２となっている。
前記のクラッチ機構１６を構成する内輪３８は、キャリヤ２３の段差面６３側の端面の中心部においてこれと一体化される。前記の内輪３８、外輪３９、これらの間に介在されたころ２７及び付勢ばね４２は固定軸１７と前記のクラッチ装着部３４の間に組み込まれる。
前記内輪３８の外径面には、軸対称位置の２箇所に設けられた軸方向の柱部５６によって区部された２箇所のころ収納部４５、４５が設けられる（図３６参照）。各ころ収納部４５において、内輪３８の外径面に一定方向に傾斜した３箇所のカム面４６が形成される。各カム面４６と外輪３９の内径面との間にころ２７が介在される。ころ２７の接点におけるクサビ角をθで示す。各ころ２７をクサビ角θの狭小方向（正回転方向Ａ）に付勢する付勢ばね４２が拡大側端部のころ２７と、そのころ２７と周方向に対向した柱部５６の間に介在される。
前記ころクラッチ２６の各ころ収納部４５において、狭小側端部のころ２７と、そのころ２７と周方向に対向した柱部５６との間にロック解除ピン２８が軸方向に挿通される。該ロック解除ピン２８は制御歯車２５の内端面に軸方向に突設される。
前記のロック解除ピン２８がころクラッチ２６を貫通する部分においては、図３７に示したように、回転方向に所要のすき間ａが存在する。また、ころクラッチ２６のロック状態において、各ころ２７が属するカム面４６のクサビ角θの拡大方向に存在する肩部６１と当該ころ２７の一部分６２間に回転方向に所要の制御すき間ｂ（ｂ＞ａ）が存在する。
実施例５の駆動力正逆切替装置は以上のような構成であり、次にその作用について説明する。
図３４に示したように、アクチュエータ２４がオフとなって制御歯車１５が非拘束状態にあるとき、入力歯車１１に正回転方向Ａの駆動トルクが入力されたとする（図３４の入力歯車１１の白抜き矢印参照）と、入力歯車１１と一体の外輪３９が正回転方向Ａに回転することにより、ころクラッチ２６がロックされる（図３６参照）。
このとき、入力歯車１１と一体の内歯歯車２１から遊星歯車２２にもトルクが入力されるが、太陽歯車１９には出力歯車１２を介して負荷が作用しているため、遊星歯車２２は自転も公転もすることがない。従って、キャリヤ２３及びこれと一体の内輪３８は停止状態にある。
ころクラッチ２６のロックにより、外輪３９、ころ２７、内輪３８及び内輪３８と一体のキャリヤ２３が正回転方向Ａに回転され、遊星歯車２２はその方向に公転のみし、太陽歯車１９を同方向に回転させる（図３８参照）。その結果、入力された駆動トルクと同一の正回転方向Ａの回転をもった駆動トルクが出力歯車１２から出力される（図３４の出力歯車１２の白抜き矢印参照）。
このとき、制御歯車２５は非拘束状態にあるので、これと一体のロック解除ピン２８が正回転方向Ａに回転するころクラッチ２６のころ２７に押されて同方向に回転する（図３６の一点鎖線参照）。したがって、この状態ではすき間ａはゼロとなっているが、ころクラッチ２６がロック状態にあることから、ころ２７の一部分６２とカム面４６の肩部６１との間に制御すき間ｂが存在する（図３７参照）。
前記の回転状態において、図３９に示したように、アクチュエータ２４がオンになって制御歯車２５が拘束状態になると、制御歯車２５と一体のロック解除ピン２８が固定される。ころクラッチ２６は引き続き正回転方向Ａへ回転しているので、ころ２７がロック解除ピン２８によって制御すき間ｂがゼロになるまで相対的に押し戻され、ころクラッチ２６が停止される（図４０、図４１参照）。ころクラッチ２６の停止により内輪３８と一体のキャリヤ２３も停止する。
キャリヤ２３の停止によってこれに支持された遊星歯車２２の公転が停止され、遊星歯車２２は自転のみを行う。入力歯車１１とこれと一体の内歯歯車２１は、引き続き正回転方向Ａに回転しており、遊星歯車２２は自転のみを行うことにより、太陽歯車１９及びこれと一体の出力歯車１２の回転が逆回転方向Ｂに切り替えて出力される（図３９の出力歯車１２の白抜き矢印参照）。
なお、この実施例５の場合は、アクチュエータ２４がオンになった時点で、すき間ａがゼロの状態である場合でも、制御すき間ｂは存在するので、ころクラッチ２６のロックの解除から停止まで一定の時間差を持たせることができる。たとえ、すき間ａがゼロでない状態であったとしても、ｂ＞ａに設定してあるので、前記の時間差を確実に持たせることができる。
図４３から図５１に示した実施例６は、他の実施例、特に実施例５の場合と同様に、入力歯車１１、出力歯車１２及び前記入力歯車１１に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車１２に出力する切替機構１３を備え、さらに前記切替機構１３は遊星歯車機構１４、制御機構１５及びクラッチ機構１６により構成された点で基本的に共通している。
しかし、この実施例６の場合は、遊星歯車機構１４とクラッチ機構１６がともに出力歯車１２の内径側に一体的に組み込まれた構成となっている。
即ち、出力歯車１２は、相対的に軸方向に長く形成され、その約半部強の範囲の内径面に遊星歯車機構１４の内歯歯車２１が一体に設けられる。出力歯車１２の残りの部分の内径面に短い段差面６３’により前記内歯歯車２１より小径となり、その部分に後述のキャリヤ２３が相対回転可能に嵌合される。
前記遊星歯車機構１４は、固定軸１７に回転自在に嵌合された回転伝達軸１８、その回転伝達軸１８の外径面において前記内歯歯車２１と径方向に対向して一体に設けられた太陽歯車１９、該太陽歯車１９と内歯歯車２１の間に介在された遊星歯車２２及び前記出力歯車１２の内径面に嵌合された前記のキャリヤ２３とにより構成される。前記キャリヤ２３に回転軸３２が軸方向に突設され、これに前記遊星歯車２２が嵌合支持される。また、キャリヤ２３の内径面がクラッチ装着部３４となっている。
前記遊星歯車２２の部分において前記内歯歯車２１の開口端に環状の蓋部材５９’が嵌合され、遊星歯車２２の抜止めが図られる。前記蓋部材５９’の内径面から前記太陽歯車１９の一部が外部に突き出され、その突き出した部分が入力歯車１１となっている。
前記のクラッチ機構１６は、内輪３８と外輪３９及びこれらの間に介在されたころ２７及び付勢ばね４２とからなる一方向性のころクラッチ２６により構成される。前記内輪３８は前記回転伝達軸１８と軸方向に一体化される。内輪３８を含むころクラッチ２６は、前記キャリヤ２３のクラッチ装着部３４に回り止めを介して組み込まれる。
前記外輪３９の内径面は、軸対称位置の２箇所に設けられた軸方向の柱部５６’によって、２箇所のころ収納部４５，４５が設けられる（図４５参照）。各ころ収納部４５において、外輪３９の内径面に一定方向に傾斜した３箇所のカム面４６が形成される。各カム面４６と内輪３８の外径面との間にころ２７が介在される。ころ２７の接点におけるクサビ角をθで示す。各ころ２７をクサビ角θの狭小方向（正回転方向Ａ）に付勢する付勢ばね４２が拡大側端部のころ２７と、そのころ２７と周方向に対向した柱部５６’の間に介在される。
前記ころクラッチ２６の各ころ収納部４５において、狭小側端部のころ２７と、そのころ２７と周方向に対向した柱部５６’との間にロック解除ピン２８が軸方向に挿通される。該ロック解除ピン２８は制御歯車２５の内面に軸方向に突設される。
前記のロック解除ピン２８がころクラッチ２６を貫通する部分においては、図４６に示したように、ロック状態にあるころ２７に対し周方向に所定のすき間ａが存在する。そのロック状態において、各ころ２７が属するカム面４６のクサビ角θの拡大方向に存在する肩部６１’が当該ころ２７の一部分６２’に対し回転方向に所要の制御すき間ｂ（ｂ＞ａ）をもって対向している。
実施例６の駆動力正逆切替装置は以上のような構成であり、次にその作用について説明する。
図４３に示したように、アクチュエータ２４がオフとなって制御歯車２５が非拘束状態にあるとき、入力歯車１１に正回転方向Ａの駆動トルクが入力されたとすると（図４３の入力歯車１１の白抜き矢印参照）、入力歯車１１と一体の内輪３８の正回転方向Ａの回転により、ころクラッチ２６がロックされる。
このとき、入力歯車１１と一体の太陽歯車１９から遊星歯車２２にもトルクが入力されるが、遊星歯車２２には出力歯車１２を介して負荷が作用しているため、遊星歯車２２は自転も公転もすることがない。従って、キャリヤ２３及びこれと一体の外輪３９は停止状態にある。
ころクラッチ２６のロックにより、外輪３９と一体のキャリヤ２３が正回転方向Ａに回転され、遊星歯車２２はその方向に公転のみし、内歯歯車２１と一体の出力歯車１２を同方向に回転させる（図４５参照）。その結果、入力された駆動トルクと同一の正回転方向Ａの回転をもち、かつ遊星歯車機構１４において減速された駆動トルクが出力歯車１２から出力される（図４３の出力歯車１２の白抜き矢印参照）。
このとき、制御歯車２５は非拘束状態にあるので、これと一体のロック解除ピン２８が正回転方向Ａに回転するころクラッチ２６のころ２７に押されて同方向に回転する（図４５の一点鎖線参照）。したがって、この状態ではすき間ａはゼロとなっているが、ころクラッチ２６がロック状態にあることから、ころ２７の一部分６２’とカム面４６の肩部６１’との間に制御すき間ｂが存在する（図４６参照）。
前記の回転状態において、図４８に示したように、アクチュエータ２４がオンになって制御歯車２５が拘束状態になると、制御歯車２５と一体のロック解除ピン２８が固定される。ころクラッチ２６は引き続き正回転方向Ａへ回転しているので、ころ２７がロック解除ピン２８によって制御すき間ｂがゼロになるまで相対的に押し戻され、ころクラッチ２６が停止される（図４５、図４６参照）。ころクラッチ２６の停止により外輪３９と一体のキャリヤ２３も停止する。
キャリヤ２３の停止によってこれに支持された遊星歯車２２の公転が停止され、遊星歯車２２は自転のみを行う。入力歯車１１とこれと一体の太陽歯車１９は、引き続き正回転方向Ａに回転しており、遊星歯車２２の自転のみを行うことにより、内歯歯車２１及びこれと一体の出力歯車１２の回転が逆回転方向Ｂに切り替えて出力される（図４８の出力歯車１２の白抜き矢印参照）。
なお、この実施例６の場合は、アクチュエータ２４がオンになった時点で、すき間ａがゼロの状態である場合でも制御すき間ｂは存在するので、ころクラッチ２６のロックの解除から停止まで一定の時間差を持たせることができる。たとえ、すき間ａがゼロでない状態であったとしても、ｂ＞ａに設定してあるので、前記の時間差を確実に持たせることができる。
図５２及び図５３に示した実施例７は、前掲の特許文献１に開示されたような両面印刷装置に適した紙送りローラ駆動装置に関するものであり、前記各実施例（便宜上、実施例３（図１７から図２５）を代表例として示す。）に示した駆動力正逆切替装置８１を利用する例である。即ち、フレーム８２に前記の固定軸１７が固定され、そのフレーム８２の内側において該固定軸１７に前記の制御歯車２５が取り付けられる。
前記フレーム８２の外側面に駆動モータ８３が固定され、その駆動モータ８３のモータ軸８４、モータ軸歯車８５を経て前記の入力歯車１１に駆動トルクが入力されるようになっている。また、出力歯車１２に噛み合った出力補助歯車８６の出力軸８７にスイッチバック型の紙送りローラ８８、８８’が取り付けられる。さらに前記入力歯車１１に噛み合った出力補助歯車８９によって裏面搬送装置９０が駆動される。裏面搬送装置９０は、連動ベルト９１を介して搬送ローラ９２、９２’及び搬送ベルト９３が駆動される。
図５３に示したように、紙の搬送路９４は前記の紙送りローラ８８、８８’を経て前方に延びている。またその紙送りローラ８８、８８’の下方において搬送路９４から後方に引き返す裏面搬送路９５が分岐され、その分岐部分に羽根車９６が設けられる。その羽根車９６は、紙送りローラ８８、８８’に挟まれて一時停止した紙の後端を裏面搬送路９５側に向ける作用を行う。裏面搬送路９５は前記の搬送ベルト９３によって駆動され、Ｕターンして印刷機構９７に入り、搬送路９４に戻るようになっている。
前記の紙送りローラ８８は、駆動力正逆切替装置８１を介して駆動モータ８３から駆動される。駆動モータ８３は常時逆回転方向Ｂに回転駆動されるタイプであるとする。表印刷された紙９８を搬送する際は、駆動力正逆切替装置８１のアクチュエータ２４をオフにして後退させ（図５２の実線参照）、制御歯車２５を非拘束状態とする。これにより、前記実施例１の説明において述べた作用により、入力歯車１１及び出力歯車１２が正回転方向Ａに回転し、出力補助歯車８６を経て紙送りローラ８８を逆回転方向Ｂに回転させ、紙９８を搬送路９４に送り出す。
紙送りローラ８８、８８’の部分で紙９８の後端が検知されるとアクチュエータ２４が作動され制御歯車２５を拘束する。これにより、切替機構１３において回転方向が逆転され出力歯車１２の回転が逆回転方向Ｂに切り替えられ、紙送りローラ８８、８８’が前述の場合と反対に正回転方向Ａに回転される。その結果、紙９８の後端部の向きが羽根車９６によって裏面搬送路９５側へ変えられ、該搬送路９４へスイッチバックが行われる（図５２、図５３の矢印Ｃ参照）。そして、印刷機構９７において裏面印刷が施され、搬送路９４から紙送りローラ８８、８８’をへて外部に排出される。
このように、駆動力正逆切替装置８１を用いることにより、駆動モータ８３として一定方向回転仕様のものを用いながら、アクチュエータ２４の入り切りによって出力側の回転方向を適宜切替えることができる。
実施例１のアクチュエータがオフの状態の断面図 図１のＸ１−Ｘ１線の断面図 図１のＸ２−Ｘ２線の断面図 実施例１の分解斜視図 （ａ）実施例１のクラッチ装着部の斜視図、（ｂ）同上の制御歯車の斜視図 実施例１のアクチュエータがオンの状態の断面図 図６のＸ３−Ｘ３線の断面図 図６のＸ４−Ｘ４線の断面図 実施例２のアクチュエータがオフの状態の断面図 図９のＸ５−Ｘ５線の断面図 図９のＸ６−Ｘ６線の断面図 実施例２の分解斜視図 （ａ）実施例２のキャリヤの斜視図、（ｂ）同上の制御歯車の斜視図 実施例２のアクチュエータがオンの状態の断面図 図１４のＸ７−Ｘ７線の断面図 図１４のＸ８−Ｘ８線の断面図 実施例３のアクチュエータがオフの状態の断面図 実施例３の分解斜視図 （ａ）実施例３の出力歯車の斜視図、（ｂ）同上のころクラッチ部分の断面図 図１７のＸ９−Ｘ９線の断面図 図１７のＸ１０−Ｘ１０線の断面図 実施例３のアクチュエータがオンの状態の断面図 図２２のＸ１１−Ｘ１１線の断面図 図２２のＸ１２−Ｘ１２線の断面図 実施例３ころクラッチ部分の断面図 実施例４のアクチュエータがオフの状態の断面図 実施例４の分解斜視図 （ａ）実施例４の出力歯車の部分の断面図、（ｂ）同上のころクラッチ部分の断面図 図２６のＸ１３−Ｘ１３線の断面図 図２６のＸ１４−Ｘ１４線の断面図 実施例４のアクチュエータがオンの状態の断面図 図３１のＸ１５−Ｘ１５線の断面図 図３１のＸ１６−Ｘ１６線の断面図 実施例５のアクチュエータがオフの状態の断面図 （ａ）実施例５の分解斜視図、（ｂ）同上のキャリヤの斜視図 図３４のＸ１７−Ｘ１７線の断面図 実施例５のころクラッチ部分の断面図 図３４のＸ１８−Ｘ１８線の断面図 実施例５のアクチュエータがオンの状態の断面図 図３９のＸ１９−Ｘ１９線の断面図 実施例５のころクラッチ部分の断面図 図３９のＸ２０−Ｘ２０線の断面図 実施例６のアクチュエータがオフの状態の断面図 実施例６の分解斜視図 図４３のＸ２１−Ｘ２１線の断面図 実施例６のころクラッチ部分の断面図 図４３のＸ２２−Ｘ２２線の断面図 実施例６のアクチュエータがオンの状態の断面図 図４８のＸ２３−Ｘ２３線の断面図 実施例６のころクラッチ部分の断面図 図４８のＸ２４−Ｘ２４線の断面図 実施例７の平面図 同上において実施例３の装置を用いた印刷機構の概略図 従来例の平面図
符号の説明
１１ 入力歯車
１２ 出力歯車
１３ 切替機構
１４ 遊星歯車機構
１５ 制御機構
１６ クラッチ機構
１７ 固定軸
１８ 回転伝達軸
１９ 太陽歯車
２１ 内歯歯車
２１ａ 円筒部
２２ 遊星歯車
２３ キャリヤ
２３ａ 円板部
２３ｂ 円筒部
２３ｃ ボス部
２４ アクチュエータ
２５ 制御歯車
２６ ころクラッチ
２７ ころ
２８ ロック解除ピン
３１ 凹凸係合部
３２ 回転軸
３３ 段差部
３４ クラッチ装着部
３５ 凹凸係合面
３６、３６’ 係合凸部
３７、３７’ 係合凹部
３８ 内輪
３９ 外輪
４０ 中心穴
４１ 回り止め
４２ 付勢ばね
４３ 回り止め
４４ 回り止め
４５ ころ収納部
４５ａ、４５ｂ ころ収納部
４６ カム面
４６ａ、４６ｂ カム面
４８ 止め輪
４９ 止め輪
５２ 支持部
５３ 中心穴
５４ 係合溝
５４’ 係合穴
５５ 回り止め
５６、５６’ 柱部
５７ ガイド面
５８ ガイド面
５９、５９’ 蓋部材
６１、６１’ 肩部
６２、６２’ 一部分
６３、６３’ 段差面
８１ 駆動力正逆切替装置
８２ フレーム
８３ 駆動モータ
８４ モータ軸
８５ モータ軸歯車
８６ 出力補助歯車
８７ 出力軸
８８、８８’ 紙送りローラ
８９ 出力補助歯車
９０ 裏面搬送装置
９１ 連動ベルト
９２、９２’ 搬送ローラ
９３ 搬送ベルト
９４ 搬送路
９５ 裏面搬送路
９６ 羽根車
９７ 印刷機構
９８ 紙

Claims (12)

  1. 入力歯車(１１)、出力歯車(１２)及び前記入力歯車(１１)に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車(１２)に出力する切替機構(１３)を備えた駆動力正逆切替装置において、
    前記切替機構(１３)は遊星歯車機構(１４)、制御機構(１５)及びクラッチ機構(１６)により構成され、
    前記遊星歯車機構(１４)は固定軸(１７)に支持された回転伝達軸(１８)、該回転伝達軸(１８)に同軸状態に一体化された太陽歯車(１９)、該太陽歯車(１９)の外周において同軸状態に配置され、かつ出力歯車(１２)と一体化された内歯歯車(２１)、前記太陽歯車(１９)と内歯歯車(２１)の間に介在された遊星歯車(２２)及び前記回転伝達軸(１８)に同軸状態に配置された前記遊星歯車(２２)のキャリヤ(２３)とにより構成され、
    前記制御機構(１５)は、前記固定軸(１７)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外部のアクチュエータ(２４)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車(２５)により構成され、該制御歯車(２５)は前記キャリヤ(２３)と一体化され、
    前記クラッチ機構(１６)は、前記回転伝達軸(１８)と、前記キャリヤ(２３)に設けられたクラッチ装着部(３４)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ(２６)により構成され、前記制御歯車(２５)に設けられたロック解除ピン(２８)が前記ころクラッチ(２６)のクサビ角(θ)の狭小側端部においてころ(２７)に対し所要すき間をおいて介在され、
    前記入力歯車(１１)が前記回転伝達軸(１８)に対し一体化されたことを特徴とする駆動力正逆切替装置。
  2. 入力歯車(１１)、出力歯車(１２)及び前記入力歯車(１１)に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車(１２)に出力する切替機構(１３)を備えた駆動力正逆切替装置において、
    前記切替機構(１３)は遊星歯車機構(１４)、制御機構(１５)及びクラッチ機構(１６)により構成され、
    前記遊星歯車機構(１４)は固定軸(１７)に支持された回転伝達軸(１８)、該回転伝達軸(１８)に同軸状態に一体化された太陽歯車(１９)、該太陽歯車(１９)の外周において同軸状態に配置され、かつ入力歯車(１１)と一体化された内歯歯車(２１)、前記太陽歯車(１９)と内歯歯車(２１)の間に介在された遊星歯車(２２)及び前記回転伝達軸(１８)に同軸状態に配置された前記遊星歯車(２２)のキャリヤ(２３)とにより構成され、
    前記制御機構(１５)は、前記固定軸(１７)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外部のアクチュエータ(２４)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車(２５)により構成され、該制御歯車(２５)は前記キャリヤ(２３)と一体化され、
    前記クラッチ機構(１６)は、前記キャリヤ(２３)のボス部(２３ｃ)と、前記内歯歯車(２１)に設けられたクラッチ装着部(３４)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ(２６)により構成され、前記制御歯車(２５)に設けられたロック解除ピン(２８)が前記ころクラッチ(２６)のクサビ角(θ)の狭小側端部においてころ(２７)に対し所要すき間をおいて介在され、
    前記出力歯車(１２)が前記回転伝達軸(１８)に対し一体化されたことを特徴とする駆動力正逆切替装置。
  3. 前記ころクラッチ(２６)の外輪(３９)の内径面に方向性同一のクサビ角(θ)をもったころ収納部(４５ａ)が四分の一円の範囲において軸対称の位置において形成され、これらと方向性反対のクサビ角(θ)をもったころ収納部(４５ｂ)が同じく四分の一円の範囲において軸対称の位置において形成され、各ころ収納部(４５ａ)、(４５ｂ)にころ(２７)と付勢ばね(４２)が収納され、クサビ角(θ)が狭小方向となる隣り合ったころ収納部(４５ａ)、(４５ｂ)の間に前記ロック解除ピン(２８)が介在されたことを特徴とする請求項1又は２に記載の駆動力正逆切替装置。
  4. 入力歯車(１１)、出力歯車(１２)及び前記入力歯車(１１)に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車(１２)に出力する切替機構(１３)を備えた駆動力正逆切替装置において、
    前記切替機構(１３)は遊星歯車機構(１４)、制御機構(１５)及びクラッチ機構(１６)により構成され、
    前記遊星歯車機構(１４)は固定軸(１７)に支持された回転伝達軸(１８)、該回転伝達軸(１８)に回転自在に嵌合された太陽歯車(１９)、該太陽歯車(１９)の外周において同軸状態に配置され、かつ入力歯車(１１)と一体化された内歯歯車(２１)、前記太陽歯車(１９)と内歯歯車(２１)の間に介在された遊星歯車(２２)及び前記回転伝達軸(１８)に同軸状態に配置された前記遊星歯車(２２)のキャリヤ(２３)とにより構成され、
    前記制御機構(１５)は、前記固定軸(１７)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外部のアクチュエータ(２４)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車(２５)により構成され、該制御歯車(２５)は前記キャリヤ(２３)と一体化され、
    前記クラッチ機構(１６)は、前記固定軸(１７)と、前記出力歯車(１２)に設けられたクラッチ装着部(３４)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ(２６)により構成され、前記太陽歯車(１９)に設けられたロック解除ピン(２８)が前記ころクラッチ(２６)のクサビ角(θ)の狭小側端部においてころ(２７)に対し回転方向の所要のすき間(ａ)をおいて介在され、該ロック解除ピン(２８)が前記出力歯車(１２)に設けられた係合溝(５４)を回転方向の所要の制御すき間(ｂ)（ｂ＞ａ）をおいて貫通され、
    前記出力歯車(１２)が前記回転伝達軸(１８)に対し回転自在に嵌合されたことを特徴とする駆動力正逆切替装置。
  5. 前記入力歯車(１１)の軸方向両端部の内径面が、それぞれ前記制御歯車(２５)及び出力歯車(１２)にそれぞれ形成されたガイド面(５７)、(５８)によって相対回転可能に支持されたことを特徴とする請求項４に記載の駆動力正逆切替装置。
  6. 入力歯車(１１)、出力歯車(１２)及び前記入力歯車(１１)に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車(１２)に出力する切替機構(１３)を備えた駆動力正逆切替装置において、
    前記切替機構(１３)は遊星歯車機構(１４)、制御機構(１５)及びクラッチ機構(１６)により構成され、
    前記遊星歯車機構(１４)は固定軸(１７)に支持された回転伝達軸(１８)、該回転伝達軸(１８)に同軸状態に一体化された太陽歯車(１９)、該太陽歯車(１９)の外周において同軸状態に配置され、かつ前記入力歯車(１１)と一体化された内歯歯車(２１)、前記太陽歯車(１９)と内歯歯車(２１)の間に介在された遊星歯車(２２)及び前記回転伝達軸(１８)に対し同軸状態に配置された前記遊星歯車(２２)のキャリヤ(２３)とにより構成され、
    前記制御機構(１５)は、前記固定軸(１７)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外部のアクチュエータ(２４)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車(２５)により構成され、該制御歯車(２５)は前記キャリヤ(２３)と一体化され、
    前記クラッチ機構（１６）は、前記固定軸（１７）と、前記制御歯車（２５）に設けられたクラッチ装着部（３４）との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ（２６）により構成され、前記太陽歯車（１９）に設けられたロック解除ピン（２８）が前記ころクラッチ(２６)のクサビ角(θ)の狭小側端部においてころ(２７)に対し所要のすき間(ａ)をおいて介在され、該ロック解除ピン(２８)が前記出力歯車(１２)に設けられた係合穴(５４’)を回転方向の所要の制御すき間(ｂ)（ｂ＞ａ）をおいて貫通され、
    前記出力歯車(１２)が前記固定軸(１７)に対し回転自在に嵌合されたことを特徴とする駆動力正逆切替装置。
  7. 入力歯車(１１)、出力歯車(１２)及び前記入力歯車(１１)に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車(１２)に出力する切替機構(１３)を備えた駆動力正逆切替装置において、
    前記切替機構(１３)は遊星歯車機構(１４)、制御機構(１５)及びクラッチ機構(１６)により構成され、
    前記遊星歯車機構(１４)は固定軸(１７)に回転自在に嵌合された回転伝達軸(１８)、該回転伝達軸(１８)に同軸状態に一体化された太陽歯車(１９)、該太陽歯車(１９)の外周において同軸状態に配置され、かつ前記入力歯車(１１)と一体化された内歯歯車(２１)、前記太陽歯車(１９)と内歯歯車(２１)の間に介在された遊星歯車(２２)及び前記回転伝達軸(１８)に対し同軸状態に配置された前記遊星歯車(２２)のキャリヤ(２３)とにより構成され、
    前記制御機構(１５)は、前記固定軸(１７)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外部のアクチュエータ(２４)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車(２５)により構成され、
    前記クラッチ機構(１６)は、前記固定軸(１７)と、前記入力歯車(１１)に設けられたクラッチ装着部(３４)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ(２６)により構成され、前記制御歯車(２５)に設けられたロック解除ピン(２８)が前記ころクラッチ(２６)のクサビ角(θ)の狭小側端部においてころ(２７)に対し所要のすき間(ａ)をおいて介在され、前記ころクラッチ(２６)のロック状態においてころ(２７)が属するカム面(４６)の拡大側の肩部(６１)が当該ころ(２７)に対し所要の制御すき間(ｂ)（ｂ＞ａ）をもって回転方向に対向し、
    前記ころクラッチ(２６)の内輪(３８)が前記キャリヤ(２３)と一体化されたことを特徴とする駆動力正逆切替装置。
  8. 入力歯車(１１)、出力歯車(１２)及び前記入力歯車(１１)に入力された駆動トルクの回転方向を正逆選択的に切り替えて前記出力歯車(１２)に出力する切替機構(１３)を備えた駆動力正逆切替装置において、
    前記切替機構(１３)は遊星歯車機構(１４)、制御機構(１５)及びクラッチ機構(１６)により構成され、
    前記遊星歯車機構(１４)は固定軸(１７)に回転自在に嵌合された回転伝達軸(１８)、該回転伝達軸(１８)に同軸状態に一体化された太陽歯車(１９)、該太陽歯車(１９)の外周において同軸状態に配置され、かつ前記出力歯車(１２)と一体化された内歯歯車(２１)、前記太陽歯車(１９)と内歯歯車(２１)の間に介在された遊星歯車(２２)及び前記回転伝達軸(１８)に対し同軸状態に配置された前記遊星歯車(２２)のキャリヤ(２３)とにより構成され、
    前記制御機構(１５)は、前記固定軸(１７)と同軸状態に回転自在に設けられ、かつ外部のアクチュエータ(２４)によって拘束状態と非拘束状態が選択的にとれる制御歯車(２５)により構成され、
    前記クラッチ機構(１６)は、前記固定軸(１７)と、前記キャリヤ(２３)に設けられたクラッチ装着部(３４)との径方向の対向面間に介在された一方向性のころクラッチ(２６)により構成され、前記制御歯車(２５)に設けられたロック解除ピン(２８)が前記ころクラッチ(２６)のクサビ角(θ)の狭小側端部においてころ(２７)に対し所要のすき間(ａ)をおいて介在され、前記ころクラッチ(２６)のロック状態においてころ(２７)が属するカム面(４６)の拡大側の肩部(６１’)が当該ころ(２７)に対し所要の制御すき間(ｂ)（ｂ＞ａ）をもって回転方向に対向し、
    前記ころクラッチ(２６)の内輪(３８)が前記回転伝達軸(１８)と一体化されたことを特徴とする駆動力正逆切替装置。
  9. 前記制御歯車(２５)の径方向外側に、該制御歯車(２５)に係脱自在となるアクチュエータ（２４）を配置した請求項１から８のいずれかに記載の駆動力正逆切替装置。
  10. 前記一方向クラッチ(２６)のころ収納部(４５)を形成するカム面(４６)が回転方向に複数連続して形成され、各カム面(４６)に前記ころ(２７)がそれぞれ相互に接して収納された請求項１から９のいずれかに記載の駆動力正逆切替装置。
  11. 駆動モータ(８３)と、前記駆動モータ(８３)からの入力をその回転方向のまま、又は逆回転に切り替えて出力する駆動力正逆切替装置からなる正逆切替送り装置において、前記駆動力正逆切替装置として請求項１から９のいずれかに記載の駆動力正逆切替装置を用いたことを特徴とする正逆切替送り装置。
  12. 複写機、プリンター等の両面印刷機構の紙送りローラ駆動装置において、請求項１から９のいずれかに記載の駆動力正逆切替え装置を用いたことを特徴とする紙送りローラ駆動装置。
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